date:2025-11-07 13:51:46
ibidi 技術預告
ibidi致力于提供創(chuàng)新的細胞顯微鏡技術及前沿工具。我們研發(fā)團隊始終致力于將最新的科學發(fā)現(xiàn)盡早轉化為實際應用。
在此過程中，我們積累了更多已驗證的成果，這些成果尚未轉化為商業(yè)化產品。我們渴望通過專注的協(xié)作伙伴關系，攜手邁出下一步。
本期為您精選DynaVasc——基于灌流微流控芯片的自組裝血管網(wǎng)絡這一高科技解決方案。本項項技術已通過功能性原型證明了其價值。
DynaVasc – 基于灌流微流控芯片的自組裝血管網(wǎng)絡
DynaVasc是一款兼容3D生物打印技術的微流控芯片，專為動態(tài)培養(yǎng)血管化組織模型而設計，可實現(xiàn)內皮細胞自組裝血管結構并進行培養(yǎng)。
該項目彰顯了ibidi在血管生物學、微流控技術及流體檢測開發(fā)領域的專業(yè)實力。
重要意義
DynaVasc首次實現(xiàn)了在精確控制的流體條件下，觀察血管網(wǎng)絡如何生長、重塑及響應機械力的過程。
這標志著在體外重現(xiàn)復雜血管過程邁出了關鍵一步。
通過構建逼真且動態(tài)的體外模型，DynaVasc為研究和對抗動脈粥樣硬化、血栓形成、中風及癌癥等疾病開辟了新的可能性。
DynaVasc幫助研究人員：
• 分析生理剪切應力下的血管生長與重塑
• 探究內皮屏障功能與通透性
• 在動態(tài)流體環(huán)境中測試血管靶向療法及抗血管生成療法
• 通過基于人體模型系統(tǒng)，替代或減少動物實驗
最終，DynaVasc為理解和治療血管疾病提供了關鍵工具——該類疾病是全球主要致死原因之一。
技術理念：血管建模新方法
DynaVasc 芯片允許內皮細胞在預設的流體條件下，于微通道內生長并形成類血管結構。簡而言之，將內皮細胞接種于生物相容性水凝膠中置入芯片，通過周邊灌流啟動血管生成，從而形成血管網(wǎng)絡。這些自組裝血管結構可直接應用于藥物測試流程。該技術為動物模型提供了可行替代方案，并能在血管模型中運用患者來源的原代細胞開發(fā)個性化醫(yī)療方案。
該芯片極大地簡化了將灌流系統(tǒng)連接到自組織血管結構的操作，并支持在顯微鏡下觀察血管生成過程。通過這種可控環(huán)境，該系統(tǒng)為研究血管生長、通透性及對機械/化學信號的響應提供了可重復的實驗條件。
(A)芯片設計的數(shù)字圖像，中央腔室放大視圖。放大圖中微型針腳設計可實現(xiàn)腔室內澆鑄粘性水凝膠，而不阻塞相鄰通道。
(B)使用3D生物打印機在中央腔室內打印微滴。
(C)打印微滴的顯微圖像，其結構為瓊脂糖水凝膠包裹的腎臟細胞。
(D)芯片封蓋后可實現(xiàn)通道灌流。圖中紅色液體注入通道以可視化流動狀態(tài)。
(E)使用原代內皮細胞進行自組裝血管化的熒光染色。
(F)打印后肝細胞液滴的活/死檢測，顯示細胞存活率極高。
現(xiàn)狀與展望
DynaVasc項目已作為一項研究合作項目，與德國達姆施塔特工業(yè)大學印刷科學與技術研究所(IDD)共同完成，并已發(fā)表(Fritschen A, Lindner N, Scholpp S, et al. High-Scale 3D-Bioprinting Platform for the Automated Production of Vascularized Organs-on-a-Chip. Adv Healthc Mater. 2024;13(17):e2304028. doi:10.1002/adhm.202304028.)。DynaVasc芯片目前處于原型階段。
已為具有特殊通道和儲液腔的細胞培養(yǎng)器提交了專利申請(EP 4289933 A1)，涵蓋了DynaVasc設計的核心概念。
已啟動一個后續(xù)項目，以進一步開發(fā)芯片設計并推動芯片上的血管生成研究邁向新高度。
協(xié)同性與兼容性
DynaVasc芯片兼容ibidi Pump System流體剪切力系統(tǒng)，可在確定的剪切應力條件下為血管生物學、血管生成及內皮細胞研究提供了一個研究平臺。
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